книги из ГПНТБ / Шумлянский, И. И. Проектирование радиопередающих устройств. Расчет основных режимов при усилении мощности и колебательные системы учеб. пособие

полнительные потери

ДРЭ— -^-/э17/с затрудняют

н ограничи­

вают возможность

применения

перенапряженных

режимов.

Как указывалось выше, колебательная мощность Р к=

/ а1 X

X(f/a-(-^c)-

Заменив

амплитуду

сеточного

напряжения,

получим квадратное уравнение

Пх+

ßi sua( 1 +

D c+ D) /а1 -

20,5(1 +

De) P K=

0,

откуда амплитуда анодного тока

/аІ=

У

II + 2 ^ S (\ + d Jp k -

/,.

(38)

Здесь расчетное значение тока

Іх— — f , SU a(1 + Dc+ D).

Другие особенности расчета тетродного генератора отра­

жены в примере № 4.

генератора с общей сеткой

Приме р

№ 3. Расчет триодного

Задана

колебательная .мощность

/\= 3 0 кВт.

Выбран

триод типа ГУ-25Б. Его параметры:

PN= 30

кВт;

Р аЛ’= 1 2

кВт;

Ясд '= 0,5

кВт;

EaN = 12 кВ;

Еа0= 2 кВ;

<?с„ = 0

В;

/е= 3 0 А;

ѵ==30; 5 =

3 2 ^ ; 5 Г= 1 8 ^ ~ .

Коэффициент критического режима

ѵ—

•

D =

0,563 —

—0,033 =

0,53

и

£0 =

1.

Анодное наряжение

Яа =

10 кВ.

Угол отсечки анодного тока:

[1,(0)

В

cos

0

= 0,174;

а0(Ѳ) =

0,286;

= 0,39; а,(Ѳ)=0,472;

Ѳ= 80°;

критическом режиме:

* т = 1 ,

Ч'>

D)

0,563

=

1,94;

1 —V— (1

D) cos Ѳ

0 ,4 7 -0 ,1 8

у

(^ -

U = 4

(! -

Ь94) =

-

0,47;

р

1

(

STE3jо

У»

/

180

\2 0,39 _

„

к0

25\1 — cose/

( 0,826 ]

64

~

290

кВк

Коэффициент использования

і = * т+ ] / г ?* ,+ « „

+

К о ,221 +

1,94(1 -0,1034) =

0,93.

Амплитуды

Ua=

kKEa — 0,93 • 10 = 9,3

кВ,

анодного напряжения

А,

анодного TOKa/al= S rZ:aai(0)(l—£к) =180-0,472-0,07=5,95

суммарного напряжения

,,

2Як

=

60

.

D

и к = ^ - £

h-qf

= 10,1 кВ.

сеточного напряжения

^al

0,Уо

0,8

кВ.

Uc— UK— Ua=10,1 — 9,3 =

Добавочная, или проходная мощность

Яд = -g- U J a, =

g- 0,8 X

Х5,95 =

2,38

кВт. Высота импульса анодного тока

1al„ —

5 95

аі(")

= "0^72"" 12,6 А.

Постоянная составляющая анодного тока

^ао =

ао,(0)

=

0,286-12,6 =

3,6

А.

Подводимая

мощность

постоянного тока Я0 =

/а0£-а =

3,6-Ю =

36 кВт. Потери мощ­

ности на аноде лампы

Ра — Я0 -)- Яд — Р к = 36 +

2,38—30 =

— 8,38

кВт <

PaN. Резонансное

сопротивление

контура

Ra

/аІ

5,95

: \ j

кОм.

Напряжение

сдвига рабочей

харак-

теристики Еа = — D (Еа —-ßa0) =_—

1 0 - 2

0,267 кВ.Сме-

30

Ітcos 0

щение на управляющей сетке Е,с

3

-0,267-

5(1—cos0).

12,6-0,174

— 0,35

кВ,

Условие отсечки сеточного тока

32-0,826

C0S °' =

ТТС

-

А ) =

0’067^

-° '35=

0,522; Ѳс=

1,02 рад.

Высота

сеточного

импульса

при

анодном

потенциале

еа=0,7 кВ и потенциале сетки ес =0,45 кВ Іст= 7,0

А. Гармо-

ники сеточного тока

/сП= Я - ^

=

7

1,02

1,14 А,

ст

2т.

6,28

2/

0

-COS0c):

14-0,478 =

2,08

А.

3,14-1,02

Мощности в цепи сетки Яс1 =

=-^-0,8-2,08=0,832 кВт,

Яс0= — /00^ '=

1,14-0,35 =

0,4 кВт,

Яс= Я с1- Я с0=0,832—0,4=

= 0,432

кВт < Яс№

Мощность, потребляемая от возбудителя,

Яв =

Яс1 -f- Яд=

0,832 +

2,38 =

3,21

кВт. Условие

критическо­

го режима выполняется, если

ѵ еа — ес — DEa0.

П р и м е р № 4.

Расчет тетродного

генератора с общими

сетками

колебательная

мощность

Як =50 кВт.

Выбран

Задана

тетрод типа ГУ-53Б. Его параметры:

P n — 50

кВт;

Яалг==30 кВт;

Яэдг=1,8

кВт;

Яс/ѵ =

0,2 кВт;

£3 =

10

кВ;

Дэ = 1

кВ;

Яэ0 =

0,9;

еак = 1

кВ;

7е = 55

А;

5 =

1 2 5 ^ ;

ix =

90;

^

=

8,2;

g-a =

0,85;

ffc =

0,15.

ея

■0,1 = 0,9 .

1 - ^ = 1

Е„

Амплитуда анодного напряжения

Ua = 1КЕ3 = 0,9* 10 = 9 кВ

Яя= у 15=

-Ar-j = 0,873

кОм.

Амплитуда

сеточного напря-

-*al

iU ,/

0,35 кВ. Добавочная или

жения Uс — UK— 7/а =9,35—9,0 =

проходная мощность Рл-

1

,, ,

1

2

U JaX

■0,35 ..10,7=1,87 кВт.

Постоянная составляющая анодного тока

/аП= / а1 M l

Рі(в)

Еа== Ед “г РЛ1— Рк = 6 ,2 + 1,87 — 50=13,87

к В т < Я алг. Нап-

ряжение сдвига рабочей хар актеристики

Е3

D Е„ — DCX

X (Еэ— ЕэВ) ■

10

0,1

-- 0,123 кВ. Смещение на

90

8,2

управляющей сетке ЕС= Е 3-

/ а1 cos О=

— 0,123

10,7-0,342

= -

0,225 кВ.

5ß,(0)

'125- 0,287 :

При анодном потенциале еа= 1 кВ и сеточном потенциале

ег =0,125 кВ

высота

импульса

тока

экранирующей

сетки

4 т — 4 А.

Высота

импульса

тока

управляющей

сетки

=

/

І Д _ 4 ^

:0,71

А.

Условие

отсечки

тока второй

4 т

4,„ „

0,85

6 9

О Е л ,, ..

,

10

сетки

cos Ѳа

COS0 •

и е

(1 —

\ cos 0) 0,342 ^

90 -0,35 х

Х(1—0,9-0,342)=0,562; Ѳэ=0,98

рад.

Основные

гармоники

„

г

г

4

=

4 - 0,98

=

п гпг

я

,

тока второй сетки 4о = 4 m ^

"б28~

0,625

А;

/эі =

2 /

8 • 0 438

= —Is (1 — cos Ѳэ ) = q 1а’ п ng = 1.14 А. Потери мощности с уіче-

я

оэ

о, 14*и,Уо

том особенностей схемы Рэ= РлЕэ + g U J3i= 0,625-1,0 +

y X

X 0,35-1,14 =

0,825 кВ т <

Рэіѵ-

Условие отсечки тока управ-

ляющеи сетки

а

/ Г Л

С

ЕсС )N

0,11+0,225

0,957,п Г > К Ѵ .

cos Ѳс =

(L)c£ 3о —

= ------Q-gg----- =

Ѳс= 0 ,3 рад. Основные гармоники

тока

управляющей

сетки

0,30

: 0,037

А;

/ С1=

2А

/со= / вд^ = 0 ,7 1 6,28

+L (1 — cos Ѳс) =

1,42-0,043

0,076 А. Мощности в цепи первой сетки

Яс1=

3,14-0,3

= у UJcl = у

-0,35- 0,076 =

0,133

кВт,

Р с = Ре1 +

Дс/с0 =

= 0,133 — 0,225-0,037 = 0,125

кВт < Pcn■ Мощность,

пот­

ребляемая от возбудителя, Р В= Р С] + Р д = 0 ,133-)-1,87=2,0

кВт.

7. НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

РЕГУЛИРОВОЧНЫХ

ПРОЦЕССОВ

Независимыми параметрами

режима

генератора

являют­

ся: сопротивление нагрузки Р а,

амплитуда сеточного

напря­

рактеристик попользовано уравнение режима генератора

cos Ѳ= — 5 (1 -}- ßjA),

(39)

где А

R*_ -коэффициент нагрузки,

Для многоэлектродных ламп параметр

DEa0 = — DQ(E3 -j-

+ Da En — Дэо) зависит от потенциалов

Еэ и Еп, (Допускаю­

фициент первой гаірмоиикн

ß, = --

(0 — sin Ѳcos Ѳ).

На рис. 7 приведена кривая

ßi (cos

Ѳ). Средний участок этой

ßj =£0,5 — 0,61 cos 0.

(40)

Угловой коэффициент 0,61

является

усредненной

крутизной

аппроксимируемого

участка. Воспользовавшись

приближен­

ным

значением

ßb

из равенства

(39)

найдем cos Ѳ=

—В х

1

0,5 А

„

. .

. ■

X 1-0,61 АД

Согласно

равенству

(1)

амплитуда

колеба-

тельного тока /а1 = -д-Шс +

„ г

Заменяя eos0

найденным

COS0 /

Ä

^ - ~ ^ ( и с+ 1 ,2 2 Е у).

(41)

литуды колебательного тока ~

-.--= ^ ^ ~ C0S!

или

s u c

S u c

А cos

п 0

Р«(в)

-. Для

удвоителя

частоты

в

интервале

(лѲ)

Ѳ=

30-^60° справедливы приближенные равенства ß2(0) —-

=

0,29 — 0,305 cos Ѳ и ß,(20) = 0 ,5 — 0,61 cos 20,

с помощью

которых получено уравнение

^2 = 4^

4 (1.16^

4- 1,22^ ) .

(42)

fil

/ „ в

^

_

(1,19 £/с+ 1,22 f y).

(43)

ав

6 -М

С

ростом

кратности

умножения снижает­

ся

крутизна регули­

ровочных

кривых и

сокращается участок

нижнего изгиба для

углов (пѲ) <60°.

Рис. 19. Зависимость Pi (cos Ѳ)при

переменной

Кривая

ßi (cos Ѳ)

нагрузке.

при переменной на­

грузке е учетом из­

менения фор мы импульсов показана на рис.

19. Точка а соот­

на оси ординат.

можно заменить

Подобно участку ак, участок кѵ также

линейным отрезком

b —а cos'9.

(44)

ния (44), из уравнения (39)

найдем cos Ѳ= —В Д

и ам­

плитуду колебательного тока

1 — аАВ

т А ш

(Ьис +

аЕ,

(45)

Для

спрямленного

участка

(/сѵ)

угловой

коэффициент

а —

Рік— Р1’

и начальная ордината b — Ѳ,к -f а cos Ѳ„ —

7г----5---- Tr

cos Ѳѵ — cos6K

..

^

11K

ß,Kcos G„

— ßiv cos 0«

1

—

-

. Координаты точки критического режн-

cos Ѳ, — cos Ѳк

MB

COSt . =

By

U '

и ßi« —0,5 — 0,61 cos Ѳк.

D U " _

Координаты точки граничного режима

(Ъ = Ѣ0)

Еч

U, ~г

cos Ѳ., —

„

^ ^----- --

и ß„ =

ßj(6v )

Uc - D E a\Q ß.OW

),

?n

DEa—

Uc

где

ß1(64) =? 0,5 — 0,61 cos Ѳ., .

определяющих координаты то­

Подставив

значения величин,

чек к и V, после упрощающих преобразований получим

b = 0 ,5 + ѵр.а,(фѵ) и cl =

0,61 - \~ ^ (D U aK— и с) а^фѵ ).

Су

Уравнение

регулировочных

кривых т,рйодного

генератора

в

слабо перенапряженном режиме

r

с

Uc+ l,2 2 E y + 2vUaK«l (<b., )

/л^

ЯІ==Ъ

2 -f Л [1 -f 2ѵ(д.а,(фѵ )]

(

’

Расчетные величины

и ак = ИоЕя1 -

і ( £ с+:<л

[О(ея0 — Дао) и cos фѵ

Uc+

v Uük

f/c +

ѵДа^о

і

45

ные лампы.

В данном случае расчетные величины і)ш = Е й—

— еак и cos

= ск. Коэффициенту критического режима со­

/а,==2 Т ^

£/с+

1,22£-у]

(47)

и в слабо перенапряженном режиме

(1 -|- D) Uc -f- 1,22 Еу + 2ѵ (U-дк~f—Uc) <Xi(ty4 )

(48)

Ли = 5

2 +

А [1 +

2ѵ р. ccj(Фѵ )]

Зависимость L/n(/al) при переменной

нагрузке определя­

ется уравнением

1

X

(49)

Т,'

где нормированная амплитуда

анодного токал'=- S и,.

В

и нормированная амплитуда колебательного на­

ßi cos О

пряжения у =

и я

1

В

р. Uz

11

cos Ѳ

Кривая у(х) показана

на рис. 20.

Коэффициенты анодной на­

грузки Лк =

1дук

и

Лѵ == tg у ,.

Внутреннее

сопротивление

гене-

r.

d Ua

r,

dy

ратора R r= —

al

= — R, -

d-X

Для недонаіп,ряженного режима

на участке ак

RT-

*Ri

Рис. 20. Зависимость у(х)

при

0-fsin0COS0

В интервале углов

0 = 60

12CF-

переменной нагрузке.

внутреннее

сопротивление

ге­

ло отличается от среднего значения

RT— 2Rt. .Подобно урав-

нению (49), для умножителей частоты

у =

0

^

(ß„(0) X

Рі(яв)

Здесь внутреннее сопротивление Rx= —

d U B

возрастает

d L

ме, заменив коэффициент нагрузки

А — г

,

из равенства

а В

'аіR i’

(45) получим и.л !^е(і +

R t /а,

и внутренее соп-

ротивление

. É L L = E l _

2 R t

(51)

dial

b

1 + 2 v p .a1(ty„

)

ление в иедонагаряженном режиме Rr—

~ к ~

-;-р)/?в

и в слабо перенапряженном режиме

Яг =

2Rt

Iх) R»,

1 -J-2v[xa,(ib„ ) ;0 +

где RB—внутреннее

сопротивление возбудителя.

S(Lfc + l , 2 2 £ y)

,

(52)

Г+ Ѵ і + 2 і4 cos ср-L A 2 ’

где коэффициент нагрузки

А —

и cos

с? =

АА--

На

Раостройка колебательной системы сопровождается ростом

внутреннего

сопротивления

генератора. Для

нерезонансной

п

2Rt

частоты R r ^ -----—

диапазоне. Частота резонанса напряжений а>0= 2 гс /0

ІО3

У Т с

/

1

g 2

Для

высоко­

добротных контуров обе частоты

отличаются незначительно и в

------- ^

большинстве

случаев допустимо

считать

to =

<и0Произведение

реактивных

параметров

LC

-7— и. длина волны Х = —7- .

W o '

/

Со— динамическая входная емкость лампы

следующей

ступени.

Емкости Са и (Сс + С0)

образуют

делитель

напряжения,

для которого

Г'

Са(Сс ф- Со)

Сд=

-I- с '

Из расчета цепи сетки усилителя известны входное сопро­

тивление /?ск == ~г^~и потребляемая мощность Р с1 =

—L

UJcl.

‘ сі

2

При отсутствии

нейтрализации существует

также проходной

ток, активная составляющая которого

/ ас =

Uc ■

а2■ созда-

ет дополнительную

нагрузку

для

возбудителя.

\-\-CL

час­

Здесь

тотный параметр

а = шСасР а1-10_6,

проходная

емкость Сас

и нагрузочное

сопротивление

Ral

относятся

к последующей

ступени. Расчетная мощность промежуточной ступени

Рк —

р

Постоянство

амплитуды

колебательного

напряже­

= -^р -

ния обеспечивают,

выбирая

к.п.д. контура

промежуточной

ступени в пределах тік =

0,125-н 0,25.

Расчетное

сопротивле­

ние натрузки Ra

и* ■равно

резонансному

сопротивлению

о

1

hi

контура R

а= — Р2.

, ___

ь

ю 6

о — у г Ra. Условие резонанса р = % L——

Требуемое зна-

°>о ^

чение индуктивности

L

- (мкГн)

и полная

емкость

10е ’

•

<0о

С = — (пФ).

“оР

необходимы

конденса­

При емкостной связи, с нагрузкой

торы Са—-г —

и

Сс = - ^ — С0.

1 —рс

Рс

где коэффициент включения рс —

В нижней

части

КВ

^ав

при рабочих

частотах

диапазона

ступени.

При

автотрансформаторной

связи цепь сетки под­

ключена

к

точке,

удовлетворяющей

условию сp cL ?, — L х

X (1 + о/?с) L., + p cL2 — 0,

<^ILC0- ІО-6.

где частотный параметр а =

обеспечить

ко­

Для трансформаторной связи

необходимо

эффициент взаимной индуктивности М — —

(мкГн). Доб-

р

^0*кі

ротность нагруженного контура

Q = — , амлитуда контурно-

го тока

/ К1=

Q Іл

г

j

и реактивная мощность R = Q P K (кВА).

Перестройка контура в диапазоне

рабочих

частот произ­

водится

переменной емкостью

или

переменной

индуктив­

ностью и сопровождается изменениями

резонансного сопро­

тивления

Ra = —.vlO G (Ом),

амплитуды колебательного

нап-

/ О

иг

ряжения

Критическому режиму

UaH и мощности Як = _ „ .

ZRa

U

амплитуда

соответствует сопротивление нагрузки

RaK= - j

•*а1к

колебательного напряжения

UaK— t0Ea-----— [Ec4-Uc -\-D X

и условие отсечки тока

.

Д, +

D(Ea — Еа0)

c o s ö k =

— — ^

д ц ---------.

4. Зак. 634.

49